双特异性免疫细胞衔接器在胶质母细胞瘤(GBM)等实体瘤中疗效有限,主要原因是全身毒性、T 细胞浸润不足以及药物穿透受限。
2026年4月11日,东南大学谢金兵、朱旖旎共同通讯在Nature Communications(IF=15.7)在线发表题为Co-delivering macrophage engager mRNA and PD-L1 antibody via tumor-responsive nanoparticles for glioblastoma immunotherapy的研究论文。
本研究构建了PL@mBiME这一多功能脂质纳米粒(LNP)平台,可实现脑肿瘤靶向递送,并在体内持续表达编码双特异性巨噬细胞衔接器(BiME)的 mRNA。
该 BiME 可同时靶向胶质瘤细胞上的ErbB2与 M2 型巨噬细胞上的CD206,将巨噬细胞重编程为促炎 M1 表型,同时促进巨噬细胞与肿瘤细胞的桥接,增强肿瘤细胞吞噬与抗原呈递。
PL@mBiME整合了pH 响应型电荷反转以提升肿瘤富集与溶酶体逃逸能力,并通过谷胱甘肽触发释放表面偶联的PD-L1 抗体,进一步放大抗肿瘤免疫效应。在多种胶质母细胞瘤模型中,这种先天免疫与适应性免疫协同激活的策略可诱导肿瘤消退、延长生存期并形成持久的免疫记忆,且无明显毒性。
胶质母细胞瘤(GBM)是最常见的原发性恶性脑肿瘤,尽管手术、化疗与放疗技术不断进步,GBM仍是临床上面临的巨大挑战,患者预后极差、长期生存率极低。免疫治疗已彻底改变多种癌症的治疗格局,但其在GBM中的疗效仍十分有限。
主要障碍包括:血脑屏障(BBB)会限制抗体、核酸等生物制剂的递送;以及高度免疫抑制的肿瘤微环境(TME),其中肿瘤相关巨噬细胞(TAM)是核心调控细胞,占肿瘤内细胞总数的30%–50%。TAM与肿瘤细胞的直接相互作用会促进肿瘤生长与免疫逃逸,这凸显出亟需研发既能穿透血脑屏障、又能重编程免疫抑制微环境的治疗策略。
双特异性细胞衔接器(BiCE)是近年来极具前景的一类免疫疗法,其设计目的是将T细胞、NK细胞、巨噬细胞等免疫效应细胞重定向至肿瘤细胞。靶向先天免疫细胞的第二代衔接器提供了另一种策略,有望在安全性与有效性上实现突破。在GBM中,TAM含量高且具有可塑性,是理想的重定向靶点。
RP-182肽可结合CD206,并通过促进溶酶体活化与凋亡通路,将M2样巨噬细胞重编程为促炎M1表型。此外,ErbB2(HER2)作为在GBM中频繁过表达的受体酪氨酸激酶,已成为靶向治疗的可靠肿瘤抗原。综上,这些发现为构建靶向CD206与ErbB2的双特异性巨噬细胞衔接器(BiME)提供了理论依据,可桥接TAM与胶质瘤细胞,促进巨噬细胞介导的肿瘤清除。
然而,包括BiME在内的BiCE临床转化仍面临显著局限。相比之下,利用信使RNA(mRNA)在体内表达BiCE具有多重优势:mRNA可灵活、规模化生产,不整合入基因组,并可使宿主细胞原位局部合成复杂且难以制备的蛋白。对于GBM,将mRNA直接递送至肿瘤区域可克服递送难题,实现对免疫微环境的精准调控。但由于血脑屏障的存在以及缺乏靶向、响应型递送系统,mRNA向脑部的有效递送仍极具挑战。
脂质纳米颗粒(LNP)作为主流的非病毒mRNA载体,已在全身应用中取得成功,但其用于GBM治疗仍存在障碍,尤其是血脑屏障穿透、肿瘤特异性与胞内递送效率。为解决这些问题,研究者开发了整合靶向配体与响应元件的多功能LNP。
此外,pH响应型电荷反转脂质可在酸性TME中增强摄取,并在pH<6.8时通过质子化破坏膜结构促进内体逃逸。同时,谷胱甘肽(GSH)响应系统可在还原性肿瘤微环境中实现药物的肿瘤选择性释放,这对常伴随高GSH水平的化疗耐药GBM尤为重要。
PL@mBiME介导TAM重编程及肿瘤吞噬,协同增强GBM固有免疫与适应性免疫(摘自nature communications)
在本研究中构建了一种包载双特异性巨噬细胞衔接器mRNA(mBiME)、并表面修饰抗PD-L1抗体(aPD-L1)的酸响应电荷反转脂质纳米颗粒(PL@mBiME)。该BiME由靶向ErbB2的单链可变区片段(scFv)与靶向CD206的TAM重编程肽RP-182组成。该LNP可响应肿瘤微环境,通过电荷反转增强肿瘤摄取,并实现GSH触发的aPD-L1释放,从而在肿瘤部位共递送mBiMEmRNA与免疫检查点抑制剂。
BiME表达后可增强胶质瘤细胞与TAM的相互作用,将巨噬细胞重编程为抗肿瘤M1表型,并促进抗原呈递与吞噬作用。联合PD-L1阻断,该策略可重塑GBM免疫微环境并激发强效抗肿瘤免疫。研究结果表明,该策略显著提升了mRNA递送效率与治疗效果,为基于mRNA的GBM免疫治疗提供了极具前景的新方向。
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71646-y